En internasjonal gruppe av plasma-fysikere har brukt en av verdens kraftigste lasere til å lage meget uvanlig plasma bestående av hule atomer.

Det eksperimentelle arbeidet ledet av forskere fra the University of York i Storbritannia og the Joint Institute for High Temperatures ved Russian Academy of Sciences har demonstrert at det er mulig å fjerne de to innerste elektronene i et atom. Dette tømmer det innerste elektronskallet og fører til en særegen plasmatilstand.

Arbeidet brukte en intens laser som leverer én petawatt – omtrent 10 000 ganger det samlede britiske strømnettet – i løpet av et tusen-milliarddel av et sekund på et område som er mindre enn enden av et menneskehår.

Et hult atom oppstår når et elektron begravet i et atom blir fjernet. Dette skjer vanligvis ved at det blir truffet av et annet elektron, noe som skaper et hull samtidig som alle andre elektroner henger fast. Denne prosessen skaper plasma, en form for gass med et økt eller redusert antall elektroner. Når hullet blir fylt blir det frigjort en kraftig røntgenstråle.

Analyser viste at mekanismen for å lage et hult atom ikke skyldtes kollisjonen av elektroner, eller som følge av laserfotonene, men heller som en følge av det resulterende strålingsfeltet som oppstod under interaksjonen.

Eksperimentene er et ledd for å forbedre forskernes forståelse av hvordan intense lasere kan skape elektronstråler med hastigheter nær lysets. Disse strålene kan brukes til å varme opp fusjonsbrennstoff til vanvittige temperaturer.

Fusjonsenergi gir oss i ytterste konsekvens – etter at de teknologiske og vitenskapelige utfordringene blir overvunnet – mulighet for en energiressurs som er tilnærmet uendelig og samtidig miljøvennlig og trygg. (forskning.no/spø)